Господин Экзамен

Другие калькуляторы


sin(3*x)<1/2

sin(3*x)<1/2 неравенство

В неравенстве неизвестная

Решение

Вы ввели [src]
sin(3*x) < 1/2
$$\sin{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$
sin(3*x) < 1/2
Подробное решение
Дано неравенство:
$$\sin{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$
Чтобы решить это нер-во - надо сначала решить соотвествующее уравнение:
$$\sin{\left(3 x \right)} = \frac{1}{2}$$
Решаем:
Дано уравнение
$$\sin{\left(3 x \right)} = \frac{1}{2}$$
- это простейшее тригонометрическое уравнение
Это уравнение преобразуется в
$$3 x = 2 \pi n + \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
$$3 x = 2 \pi n - \operatorname{asin}{\left(\frac{1}{2} \right)} + \pi$$
Или
$$3 x = 2 \pi n + \frac{\pi}{6}$$
$$3 x = 2 \pi n + \frac{5 \pi}{6}$$
, где n - любое целое число
Разделим обе части полученного уравнения на
$$3$$
получим промежуточный ответ:
$$x = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{18}$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{18}$$
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{18}$$
Данные корни
$$x_{1} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x_{2} = \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{18}$$
являются точками смены знака неравенства в решениях.
Сначала определимся со знаком до крайней левой точки:
$$x_{0} < x_{1}$$
Возьмём например точку
$$x_{0} = x_{1} - \frac{1}{10}$$
=
$$\left(\frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}\right) - \frac{1}{10}$$
=
$$\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{18}$$
подставляем в выражение
$$\sin{\left(3 x \right)} < \frac{1}{2}$$
$$\sin{\left(3 \cdot \left(\frac{2 \pi n}{3} - \frac{1}{10} + \frac{\pi}{18}\right) \right)} < \frac{1}{2}$$
   /3    pi\      
cos|-- + --| < 1/2
   \10   3 /      

значит одно из решений нашего неравенства будет при:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
 _____           _____          
      \         /
-------ο-------ο-------
       x_1      x_2

Другие решения неравенства будем получать переходом на следующий полюс
и т.д.
Ответ:
$$x < \frac{2 \pi n}{3} + \frac{\pi}{18}$$
$$x > \frac{2 \pi n}{3} + \frac{5 \pi}{18}$$
Решение неравенства на графике
Быстрый ответ [src]
  /   /            pi\     /5*pi          2*pi\\
Or|And|0 <= x, x < --|, And|---- < x, x < ----||
  \   \            18/     \ 18            3  //
$$\left(0 \leq x \wedge x < \frac{\pi}{18}\right) \vee \left(\frac{5 \pi}{18} < x \wedge x < \frac{2 \pi}{3}\right)$$
((0 <= x)∧(x < pi/18))∨((5*pi/18 < x)∧(x < 2*pi/3))
Быстрый ответ 2 [src]
    pi     5*pi  2*pi 
[0, --) U (----, ----)
    18      18    3   
$$x\ in\ \left[0, \frac{\pi}{18}\right) \cup \left(\frac{5 \pi}{18}, \frac{2 \pi}{3}\right)$$
x in Union(Interval.Ropen(0, pi/18), Interval.open(5*pi/18, 2*pi/3))
График
sin(3*x)<1/2 неравенство